En doktorand vid University of Oklahoma, doktorander och forskarassistenter, och en docent vid Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy vid University of Oklahoma College of Arts and Sciences är huvudförfattare på ett papper som beskriver en blazar med "föränderligt utseende" - en kraftfull aktiv galaktisk kärna som drivs av supermassivt svarthål vid mitten av en galax. Tidningen publiceras i The Astrophysical Journal .

Hora D. Mishra, en Ph.D. studerande, och fakultetsmedlem Xinyu Dai är huvudförfattare till tidningen, tillsammans med Christopher Kochanek och Kris Stanek vid Ohio State University och Ben Shappee vid University of Hawaii. Uppsatsen representerar resultaten av forskare från 12 olika institutioner som deltog i ett tvåårigt samarbetsprojekt som involverade insamling av spektra eller bilddata i olika elektromagnetiska band. OU-teamet ledde arbetet med att analysera all data som samlats in från samarbetet och bidrog främst med tolkningen av analysresultaten, assisterad av OU-studenten Saloni Bhatiani och studenterna Cora DeFrancesco och John Cox som utförde kompletterande analyser till projektet.

Blazars, förklarar Mishra, som också fungerar som president för Lunar Sooners, visas som parallella strålar av ljus eller partiklar, eller jets, pekar på observatörer och strålar ut över alla våglängder av det elektromagnetiska spektrumet. Dessa jetstrålar sträcker sig över avstånd på miljonljusårsskalorna och är kända för att påverka utvecklingen av galaxen och galaxhopen där de befinner sig via strålningen. Dessa egenskaper gör blazarerna till idealiska miljöer för att studera jets fysik och deras roll i galaxens evolution.

"Blazars är en unik typ av AGN med mycket kraftfulla jetstrålar, " sa hon. "Jets är ett radioläge för feedback och på grund av deras skalor, de tränger in i galaxen i sin storskaliga miljö. Ursprunget till dessa jetstrålar och processer som driver strålningen är inte välkända. Således, genom att studera blazarer kan vi förstå dessa jets bättre och hur de är kopplade till andra komponenter i AGN, som accretion disken. Dessa strålar kan värma upp och tränga undan gas i sin miljö, vilket påverkar, till exempel, stjärnbildningen i galaxen."

Teamets papper belyser resultaten av en kampanj för att undersöka utvecklingen av en blazar känd som B2 1420+32. I slutet av 2017, denna blazar uppvisade en enorm optisk flamma, ett fenomen fångat av All Sky Automated Survey for SuperNovae teleskopnätverk.

"Vi följde upp detta genom att observera utvecklingen av dess spektrum och ljuskurva under de kommande två åren och även hämtade arkivdata tillgängligt för detta objekt, " sade Mishra. "Kampanjen, med data som sträcker sig över ett decennium, har gett några mest spännande resultat. Vi ser dramatisk variation i spektrumet och flera transformationer mellan de två blazarunderklasserna för första gången för en blazar, vilket ger den namnet "changing-look" blazar."

Teamet drog slutsatsen att detta beteende orsakas av de dramatiska förändringarna i kontinuumflödet, som bekräftar en länge föreslagen teori som delar upp blazarerna i två huvudkategorier.

"Dessutom, vi ser flera mycket stora flerbandssignaler i de optiska och gammastrålningsbanden på olika tidsskalor och nya spektrala egenskaper, "Sådan extrem variation och de spektrala egenskaperna kräver dedikerade sökningar efter fler sådana blazarer, sa Mishra. vilket gör att vi kan använda de dramatiska spektrala förändringarna som observerats för att avslöja AGN/jet-fysik, inklusive hur dammpartiklar runt supermassiva svarta hål förstörs av den enorma strålningen från den centrala motorn och hur energi från en relativistisk stråle överförs till dammmolnen, tillhandahåller en ny kanal som länkar samman utvecklingen av det supermassiva svarta hålet med dess värdgalax."

"Vi är mycket glada över resultaten av att upptäcka en blazar i ett förändrat utseende som inte en enda gång förvandlar sig själv, men tre gånger, mellan dess två underklasser, från de dramatiska förändringarna i dess kontinuerliga utsläpp, " tillade hon. "Dessutom, vi ser nya spektrala egenskaper och optisk variabilitet som saknar motstycke. Dessa resultat öppnar dörren till fler sådana studier av mycket varierande blazarer och deras betydelse för att förstå AGN-fysik."

"Det är verkligen intressant att se uppkomsten av en skog av järnutsläppslinjer, vilket tyder på att närliggande dammpartiklar förångades av den starka strålningen från strålen och släppte ut fria järnjoner till de emitterande molnen, ett fenomen som förutspåtts av teoretiska modeller och bekräftats i detta blazarutbrott, " sa Dai.